（一）文件系統(tǒng)
文件系統(tǒng)組成：駐留在外存中的數(shù)據(jù)管理結(jié)構(gòu)（最基礎(chǔ)）；駐留在內(nèi)存中的數(shù)據(jù)管理結(jié)構(gòu)屋摇；文件系統(tǒng)的管理程序代碼揩魂。
外存數(shù)據(jù)的損壞會(huì)導(dǎo)致文件系統(tǒng)的損壞。
1炮温、外存數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
Linux稱他的外存數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為超級(jí)塊火脉。
（1）EXT文件系統(tǒng)將分區(qū)劃分成塊組（Block Group）每個(gè)塊組對(duì)應(yīng)一組連續(xù)的存儲(chǔ)塊。
（2）FAT文件系統(tǒng)在外存的布局
FAT文件系統(tǒng)中柒啤，一個(gè)目錄項(xiàng)就是一個(gè)文件控制塊倦挂，目錄是文件控制塊的有序集合。一個(gè)文件只能有一個(gè)名字担巩。
（3）NTFS在外存的布局
（4）Ucore的SFS文件系統(tǒng)
2犯戏、內(nèi)存數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
（1）內(nèi)存數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是文件系統(tǒng)及其管理對(duì)象在內(nèi)存的表示，其數(shù)據(jù)來源于外存數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)拳话。
內(nèi)存中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是用戶最近使用的文件系統(tǒng)在內(nèi)存中的表示先匪，包括：文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、FCB弃衍、目錄項(xiàng)呀非、打開的文件對(duì)象。（具體實(shí)現(xiàn)函數(shù)等見ppt）
（2）系統(tǒng)中可能同時(shí)存在多種文件系統(tǒng)笨鸡，統(tǒng)一文件系統(tǒng)的一種方式是建立虛擬文件系統(tǒng)VFS（Virtual File System）略
3姜钳、管理程序
安裝 eg：把bin下的安裝到user中，則user跟bin中一樣形耗，原來的不在哥桥。 安裝 --> 目錄樹直接拿過去。若再卸載一下激涤，user中原來的內(nèi)容又出現(xiàn)了拟糕。
（二）文件系統(tǒng)管理操作（結(jié)合Ucore）
略寫判呕，只記錄有點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)。
（1）128M的sts.img做SFS的磁盤送滞，第0塊為超級(jí)塊 --> 根目錄 --> 塊位圖 --> 文件侠草。
連續(xù)存儲(chǔ)（預(yù)先寫入，也不允許新建）犁嗅。
從“.”到“..”再往下找到目錄項(xiàng)边涕，看到名字是它，就看i節(jié)點(diǎn)的位置褂微。
（2）安裝
使用文件系統(tǒng)之前功蜓，必須先在內(nèi)存中建立該文件系統(tǒng)的管理結(jié)構(gòu)。建立文件系統(tǒng)管理結(jié)構(gòu)的過程稱為安裝宠蚂。
安裝的目的--> 建立文件系統(tǒng)的超級(jí)結(jié)構(gòu)塊式撼，并將其根目錄嫁接在安裝點(diǎn)目錄之上，形成一個(gè)全局統(tǒng)一的文件視圖求厕。
ucore只有一種文件系統(tǒng)SFS著隆。
mksfs（創(chuàng)建文件系統(tǒng)） --> sfs.img（即為disk0）。
安裝（建立fs結(jié)構(gòu)） --> 結(jié)構(gòu)信息從disk0中來呀癣。
根據(jù)外存把內(nèi)存文件系統(tǒng)管理結(jié)構(gòu)建立起來美浦。文件所有管理結(jié)構(gòu)串成一個(gè)隊(duì)列，同時(shí)存到hash表中方便查找项栏。
多文件系統(tǒng) --> 把這棵樹 dsk1拼到 dsk0中抵代，用其根目錄覆蓋安裝點(diǎn) --> 全部就一棵樹
文件系統(tǒng)只能由超級(jí)用戶安裝。
最早的安裝點(diǎn)是靜態(tài)做的rootfs忘嫉，僅有一個(gè)根目錄，名為“/”案腺，父目錄是自己庆冕，其 inode 號(hào)是0。建立在內(nèi)存塊設(shè)備之上劈榨，設(shè)備號(hào)是0访递，塊大小是4096.
（3）文件增長時(shí)，要為其分配邏輯塊——ucroe 從低到高搜索文件系統(tǒng)的塊位圖
文件長度縮短或刪除時(shí)同辣，要釋放邏輯塊拷姿。
由于 indirect 塊在內(nèi)存中沒有緩存，對(duì)它的修改要立刻寫回磁盤旱函。
邏輯塊分配的原則 —— 盡力維持文件在塊設(shè)備上的連續(xù)性响巢。
SFS 沒有考慮這個(gè)問題；
EXT 引入預(yù)分配機(jī)制——為每個(gè)文件建立一個(gè)預(yù)分配窗口（保證各文件的預(yù)分配窗口互不重疊棒妨，但不保證其中的邏輯快是空閑的）
這個(gè)窗口沒有了就去下一個(gè)：
預(yù)分配窗口僅僅限定了搜索范圍踪古，其中的邏輯塊并未真正分配給文件。動(dòng)態(tài)創(chuàng)建，尺寸動(dòng)態(tài)調(diào)整（8~1027）伏穆。
Lazy拘泞，第一次訪問該文件時(shí)再創(chuàng)建根目錄 inode。訪問文件前枕扫，需解析路徑名陪腌，找到與之對(duì)應(yīng)的 FCB，并為其創(chuàng)建inode 結(jié)構(gòu)。
（4）解析路徑名
絕對(duì)路徑名 & 相對(duì)路徑名（上一講）
路徑名解析的開始位置就是參考點(diǎn)。整個(gè)路徑名解析過程就是遞歸的全陨。
如果某個(gè)目錄項(xiàng)的名字與路徑名相同檐蚜，就可以獲得其 ino 號(hào)（邏輯塊號(hào)，對(duì)應(yīng)的邏輯塊中只有一個(gè) sfs_disk_inode 結(jié)構(gòu)）沫换，將sfs_disk_inode 結(jié)構(gòu)讀出，可以為其創(chuàng)建一個(gè) inode 結(jié)構(gòu)。
當(dāng) inode 的引用計(jì)數(shù)變成0時(shí)请唱，說明文件已無用戶，應(yīng)釋放掉它的 inode 結(jié)構(gòu)过蹂。
（5）Linux 文件管理操作流程
（三）
1十绑、文件邏輯結(jié)構(gòu)
文件系統(tǒng)本身關(guān)心的是文件的屬性及存儲(chǔ)位置，用戶關(guān)心的是文件的邏輯結(jié)構(gòu)酷勺。
文件的物理結(jié)構(gòu)描述文件在外存的存儲(chǔ)方法本橙；目錄結(jié)構(gòu)描述一組文件的組織方法；文件邏輯結(jié)構(gòu)描述文件內(nèi)容的組織方法脆诉。
（1）堆結(jié)構(gòu)（pile）——數(shù)據(jù)順序堆在一起甚亭，按序搜索、使用文件击胜。
（2）順序結(jié)構(gòu)
若記錄按鍵值排序亏狰，可用折半查找方法定位記錄，搜索塊偶摔。
（3）帶索引順序結(jié)構(gòu)
順序結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上：增加索引表（根據(jù)鍵值建索引）暇唾；增加溢出文件（存儲(chǔ)新增加的記錄）
溢出文件中的記錄定期合并到主文件上。
（4）多索引結(jié)構(gòu)：根據(jù)不同域?yàn)橐粋€(gè)文件建立多個(gè)索引辰斋，每個(gè)索引針對(duì)一個(gè)域策州。
（5）Hash結(jié)構(gòu)
hash 結(jié)構(gòu)的文件中，每個(gè)記錄需要一個(gè)主鍵宫仗，記錄存儲(chǔ)的位置時(shí)由 hash 函數(shù)根據(jù)主鍵值計(jì)算得到的够挂。可能有多個(gè)記錄的 hash 值相同锰什，所以用一個(gè)溢出文件保存 hash 值相同的記錄下硕。
2丁逝、文件存取方式
文件系統(tǒng)不關(guān)心文件的邏輯結(jié)構(gòu)，通常將文件看成是一組連續(xù)的字節(jié)（字節(jié)流）梭姓，或者一個(gè)字節(jié)數(shù)組霜幼。每個(gè)字節(jié)有自己的地址（相對(duì)文件開始地址的偏移量）。
連續(xù)是指下一字節(jié)的偏移量是上一字節(jié)的偏移量+1誉尖，不管物理上這些字節(jié)在什么位置罪既。
文件存取方式：①順序存取（缺收∷ ）琢感；②隨機(jī)存取
文件存取方式與外存特性有關(guān)：磁帶——順序存取探熔；磁盤——即可順序存取驹针，也可隨機(jī)存取
文件存取方式與文件邏輯結(jié)構(gòu)有關(guān)：堆和順序結(jié)構(gòu)——順序存取诀艰；索引和 hash——課順序也可隨機(jī)
